Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy đá cây

1. Máy nén: Máy nén 1 cấp, sử dụng môi chất NH3 hoặc R22.

2. Bình chứa cao áp.

3. Dàn ngưng: Có thể sử dụng dàn ngưng tụ bay hơi, bình ngưng, dàn ngưng tụ kiểu tưới và có thể sử dụng dàn ngưng không khí.

4. Bình tách dầu.

5. Bình tách khí không ngưng.

6. Bình thu hồi dầu (sử dụng trong hệ thống NH3).

7. Bình tách lỏng.

8. Bình giữ mức- tách lỏng.

9. Bể nước muối làm đá, cùng bộ cánh khuấy và dàn lạnh kiểu xương cá.

Trong hệ thống lạnh máy đá có 2 thiết bị có thể coi là đặc thù của hệ thống. Đó là dàn lạnh xương cá và bình giữ mức – tách lỏng.

Đặc điểm hệ thống máy đá cây

Ưu điểm:

- Vì có dạng khối lớn nên có khả năng tích trữ lâu, rất tiện lớn cho việc vận chuyển đi xa và dùng bảo quản thực phẩm lâu ngày.

- Dễ dàng chế tạo, các thiết bị của hệ thống có thể chế tạo trong nước, không đòi hỏi phải có thiết bị đặc biệt.

Nhược điểm:

- Chi phí vận hành lớn: Chi phí nhân công vận hành, vào nước, ra đá, vận chuyển đá, xay đá, chi phí điện năng (mô tơ khuấy, cẩu đá, máy xay đá)

- Chi phí đầu tư lớn: Bể đá, cẩu đá, bể nhúng nước, bàn lật, hệ thống cấp vào nước khuôn đá, kho bảo quản đá, máy xay đá vv...

- Thời gian làm đá lâu nên không chủ động sản xuất và chế biến.

- Khi xuất đá thì đá ra hàng loạt nên cần kho bảo quản.

- Không bảo đảm vệ sinh: Bể muối và khâu xay đá.

- Tổn thất nhiệt lớn: Quá trình từ sản xuất đên sử dụng qua rất nhiều khâu nên tổn thất nhiệt lớn, ngoài ra khi xay đá và nhúng khuôn đá còn gây ra mất mát cơ học.

Do có nhiều nhược điểm như vậy nên hiện nay người ta ít sử dụng máy đá cây trong để chế biến thực phẩm, mà chủ yếu sản xuất để bán cho ngư dân đánh cá và cho sinh hoạt. Đối với các xí nghiệp chế biến thuỷ sản một trong những điều kiện để được cấp code EU nhập hàng vào các nước E.U thì phải sử dụng đá vảy để chế biến.

Hình 3-1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy đá cây

3.2.2 Kết cấu bể đá

Hình 3-5 giới thiệu kết cấu của một bể đá. Bể đá được chia thành 2 hoặc 3 ngăn, trong đó có 01 ngăn để đặt dàn lạnh, các ngăn còn lại đặt các khuôn đá. Bể có 01 bộ cánh khuấy, bố trí thẳng đứng hay nằm ngang tuỳ ý. Bố trí thẳng đứng tiện lợi hơn, tránh rò rỉ nước muối ra bên ngoài nên hay được lựa chọn. Các khuôn đá được ghép lại thành các linh đá. Mỗi linh đá có từ 5 đến 7 khuôn đá hoặc lớn hơn. Có nhiều cách bố trí linh đá, các linh đá bố trí cố định hoặc có thể di chuyển dồn đến hai đầu nhờ hệ thống xích. Khi bố trí như vậy rất tiện lợi khi cẩu linh đá ra ngoài.

Bên trên bể đá có bố trí hệ thống cần trục và cẩu để cẩu các linh đá lên khỏi bể, đem nhúng vào bể nước để tách đá, sau đó đặt lên bàn để lật đá xuống sàn. Trên bể nhúng người ta bố trí hệ thống vòi cung cấp nước để nạp nước vào các khuôn sau khi đã ra đá. Việc cung cấp nước cho các khuôn đã được định lượng trước để khi cấp nước chỉ chiếm khoảng 90% thể tích khuôn.

Nước muối thường sử dụng là Nacl hoặc CaCl2 và đôi khi người ta sử dụng cả MgCl2.

Bể muối được xây bằng gạch thẻ và bên trong người ta tiến hành bọc cách nhiệt và trong cùng là lớp thép tấm. Cấu tạo cách nhiệt bể muối được dẫn ra ở các bảng dưới đây:

3.2.2.1. Kết cấu cách nhiệt tường

Trên hình 3-2 mô tả kết cấu của tường bể đá, đặc điểm các lớp mô tả trên bảng 3-4.

Bảng 3-4: Các lớp cách nhiệt bể đá cây

TT Lớp vật liệu Chiều dày(mm) Hệ số dẫn nhiệt (W/m.K) 1 Lớp vữa xi măng 10 - 20 0,78 2 Lớp gạch thẻ 110 - 220 0,23 – 0,29 3 Lớp vữa xi măng 10 – 20 0,78 4 Lớp hắc ín quét liên tục 0,1 0,70 5 Lớp giấy dầu chống thấm 1 – 2 0,175 6 Lớp cách nhiệt 100 – 200 0,018 – 0,020 7 Lớp giấy dầu chống thấm 1 – 2 0,175 8 Lớp thép tấm 5 – 6 45,3 Bảng 4

Hình 3-2: Kết cấu cách nhiệt tường bể đá

3.2.2.2. Kết cấu cách nhiệt nền

Trên hình 3-3 mô tả kết cấu chi tiết các lớp kết cấu của nền bể đá, đặc điểm của các lớp chỉ ra trên bảng 3-5.

Hình 3-3: Kết cấu cách nhiệt nền bể đá

Bảng 3-5: Các lớp cách nhiệt nền bể đá

TT	Lớp vật liệu	Chiều dày(mm)	Hệ số dẫn nhiệt, (W/m.K)
1	Lớp thép tấm	6¸5	45,3
2	Lớp cát lót mỏng	15¸10	0,19
3	Lớp bê tông cốt thép	100¸60	1,28
4	Lớp giấy dầu chống thấm	2¸1	0,175
5	Lớp cách nhiệt	200¸100	0,020¸0,018
6	Lớp giấy dầu chống thấm	2¸1	0,175
7	Lớp hắc ín quét liên tục	0,1	0,7
8	Lớp bê tông đá dăm M200	200¸150	1,28
9	Lớp đá làm nền và đất đầm kỹ	-
Bảng 5

3.2.2.3. Kết cấu nắp bể đá

=0,2 W/m.K, trên cùng phủ thêm lớp vải bạt. Do đó tổn thất nhiệt ở nắp bể khá lớn.lĐể tiện lợi cho việc ra vào đá, nắp bể đá được đậy bằng các tấm đanh gỗ dày 30mm,

3.2.2.4. Xác định chiều dày cách nhiệt và kiểm tra đọng sương tường bể đá

1. Chiều dày cách nhiệt bể đá

Chiều dày của lớp cách nhiệt được xác định theo phương trình:

, m(3-1)

k - Hệ số truyền nhiệt của bể đá, W/m2.K. Hệ số truyền nhiệt k được xác định trên cơ sở tính toán kinh kế - kỹ thuật. Có thể lấy hệ số truyền nhiệt k tương đương hệ số truyền k của kho lạnh.

1 - Hệ số toả nhiệt bên ngoài bể đá, từ không khí lên tường bể muối, W/m2.Ka

2 - Hệ số toả nhiệt bên trong bể đá, toả nhiệt khi nước muối chuyển động ngang qua vách đứng, W/m2.Ka

i - Chiều dày của các lớp còn lại của tường bể đá, mm(xem bảng 3-4).d

i – Hệ số dẫn nhiệt của các lớp còn lại, W/m.K.l

2. Kiểm tra điều kiện đọng sương

Sau khi xác định được chiều dày cách nhiệt, tiến hành chọn chiều dày theo các kích cỡ tiêu chuẩn. Chiều dày tiêu chuẩn của các lớp cách nhiệt là 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175 và 200mm.

Sau khi chọn chiều dày cách nhiệt theo các bề dày tiêu chuần, phải xác định hệ số truyền nhiệt thực của tường theo kích thước lựa chọn để từ đó xác định xem có khả năng đọng sương không và làm cơ sở tính toán tổn thất do truyền nhiệt:

(3-2)

Để không đọng sương trên bề mặt bên ngoài bể đá, hệ số truyền nhiệt thực phải thoả mãn điều kiện sau:

(3-3)

trong đó:

t1 - Nhiệt độ không khí bên ngoài tường. oC

t2- Nhiệt độ nước muối trong bể, oC

tS - Nhiệt độ đọng sương ứng với trạng thái không khí bên ngoài tường, oC

3.2.3 Xác định kích thước bể đá

7 khuôn đá), dàn lạnh và cách bố trí dàn lạnh, loại khuôn đá, hệ thống tuần hoàn nước muối bên trong bể.¸Để xác định kích thước bể đá phải căn cứ vào số lượng, kích thước của cây đá, linh đá (tổ hợp từ 5

3.2.3.1 Xác định số lượng và kích thước khuôn đá

Số lượng khuôn đá được xác định dựa vào năng suất bể đá và khối lượng cây đá:

(3-4)

trong đó:

M – Khối lượng đá trong bể ứng với một mẻ, kg

Khối lượng đá trong bể đúng bằng năng suất của bể đá trong một ngày. Vì trong một ngày người ta chỉ chạy được 01 mẻ (hết 18 giờ), thời gian còn lại dành cho việc ra đá và nạp nước mới cho các khuôn đá.

m - Khối lượng mỗi cây đá, kg

* Cần lưu ý khi tỷ số E/m là số nguyên ta lấy N= E/m, khi tỷ số đó không phải là số nguyên thì lấy phần nguyên của tỷ số đó cộng 1.

Đá cây thường được sản xuất với các loại khuôn và kích thước chuẩn sau đây:

Bảng 3-6: Kích thước khuôn đá

Khối lượng cây đá( kg )	Khối lượng khuôn ( kg )	Kích thước khuôn, mm Chiều cao( mm ) Đáy lớn( mm ) Đáy bé( mm )	Thời gian đông đá( Giờ )	Thời gian nhúng ( Phút )
3,5 3,0 300 340x60 320x40 4 12,5 8,6 1115 190x110 160x80 8 25 11,5 1115 260x130 280x110 12 50 27,2 1115 380x190 340x160 16				2 - 4
Bảng 6

3.2.3.2 Xác định số lượng và kích thước linh đá

 9 khuôn. Trên hình (3-4) biểu thị cách lắp đặt của một linh đá có 7 khuôn đá, một kiểu hay được sử dụng.¸Đối với đại đa số các máy đá công suất lớn từ 5 Tấn/ngày trở lên đều sử dụng khuôn loại 50 kg. Các khuôn đá được bố trí thành các linh đá, mỗi linh đá có từ 5

Hình 3-4: Linh đá cây 50 kg

- Số lượng linh đá được xác định

(3-5)

N - Số khuôn đá,

n1 - Số khuôn đá trên 01 linh đá

Khoảng cách giữa các khuôn đá trong linh đá là 225mm, 02 khuôn hai đầu cách nhau 40mm để móc cẩu. Khoảng hở hai đầu còn lại là 75mm

Vì vậy chiều dài mỗi linh đá được xác định như sau

l = n1 x 225 + 2x75 + 2x40= n1 x 225 + 230

Ví dụ:

- Linh đá có 5 khuôn: l = 1355 mm

- Linh đá có 6 khuôn: l = 1580 mm

- Linh đá có 7 khuôn: l = 1805 mm

- Linh đá có 8 khuôn: l = 2030 mm

- Linh đá có 9 khuôn: l = 2255 mm

Chiều rộng của linh đá là 425mm, chiều cao linh đá là 1150mm

3.2.3.3 Xác định kích thước bên trong bể đá

Kích thước bể đá phải đủ để bố trí các khuôn đá, dàn lạnh, bộ cánh khuấy và các khe hở cần thiết để nước muối chuyển động tuần hoàn.

Có 2 cách bố trí dàn lạnh: Bố trí dàn lạnh ở giữa, hai bên có 02 dãy khuôn đá và bố trí dàn lạnh một bên, khuôn đá một bên. Cách bố trí dàn lạnh ở giữa, hai bên có 02 dãy khuôn đá có ưu điểm là hiệu quả truyền nhiệt cao và tốc độ nước muối chuyển động trên toàn bể đồng đều hơn, vì vậy hay được lựa chọn.

1) Xác định chiều rộng bể đá:

 + A(3-6)dW = 2.l + 4

trong đó

l - Chiều dài của 01 linh đá

 = 25mmd - Khe hở giữa linh đá và vách trong bể đá d

 900mm¸A - Chiều rộng cần thiết để lắp dàn lạnh xương cá: A = 600

Ví dụ: Bề rộng của bể được xác định tuỳ thuộc vào số khuôn đá trên 01 linh đá cụ thể như sau:

- Linh đá có 5 khuôn: W = 2810 + A mm

- Linh đá có 6 khuôn: W = 3260 + A mm

- Linh đá có 7 khuôn: W = 3710 + A mm

- Linh đá có 8 khuôn: W = 4160 + Amm

- Linh đá có 9 khuôn: W = 4610 + Amm

Hình 3-5: Bế trí bể đá với linh đá 7 khuôn đá

2) Xác định chiều dài bể đá

Chiều dài bể đá được xác định theo công thức:

L = B + C + m2.b (3-7)

B - Chiều rộng các đoạn hở lắp đặt bộ cánh khuấy và tuần hoàn nước: B = 600mm

C - Chiều rộng đoạn hở cuối bể: C = 500mm

b - khoảng cách giữa các linh đá, được xác định trên cơ sở độ rộng của linh đá và khoảng hở giữa chúng b = 425 + 50mm = 475mm

m2 - Số linh đá dọc theo chiều dài (trên một dãy)

Như vậy:

L = m2.475 + 1100 mm

Ví dụ: Máy đá 10 Tấn, sử dụng linh đá 7 khuôn

- Số khuôn đá:

N = 10.000/50 = 200 khuôn

- Số linh đá :

 29 linh đá»m1 = N/7 = 200/7

- Bố trí dàn lạnh ở giữa, các linh đá bố trí thành 02 dãy 2 bên. Vậy số linh đá trên một dãy:

m2 = 15 linh đá

- Chiều dài bể đá:

L = 15 x 475 + 1100 = 8.225mm

3) Xác định chiều cao của bể đá

Chiều cao của bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở cần thiết giữa đáy khuôn đá và bể. Mặt khác phía trên linh đá là một khoảng hở cỡ 100mm, sau đó là lớp gỗ dày 30mm

Tổng chiều cao của bể là h = 1250mm

Dưới đây là kích thước bể đá sử dụng khuôn đá 50 kg, linh đá 7 khuôn, dàn lạnh xương cá đặt ở giữa, các linh đá bố trí thành 02 dãi 2 bên, chiều rộng đặt dàn lạnh xương cá A khác nhau dùng tham khảo

Bảng 3-7: Thông số bể đá

Bể đá	Số khuôn đá, N	Tổng linh đá, m1	Số linh đá trên một dãi. m2	Bề rộng A, mm	Dài (mm)	Rộng (mm)	Cao (mm)
- Bể 5 Tấn	100	15	8	660	4.900	4.370	1.250
- Bể 10 Tấn	200	29	15	700	8.225	4.410	1.250
- Bể 15 Tấn	300	43	22	800	11.550	4.510	1.250
- Bể 20 Tấn	400	58	29	860	14.875	4.570	1.250
- Bể 25 Tấn	500	72	36	900	18.200	4.610	1.250
- Bể 30 Tấn	600	86	43	900	21.525	4.610	1.250
- Bể 35 Tấn	700	100	50	1000	24.850	4.710	1.250
- Bể 40 Tấn	800	115	58	1000	28.650	4.710	1.250
Bảng 7

Kích thước của bể xác định trên đây là kích thước bên trong, muốn xác định kích thước bên ngoài phải cộng thêm chiều dày kết cấu cách nhiệt.

3.2.4 Thời gian làm đá

Thời gian làm đá phụ thuộc rất nhiều yếu tố, trong đó chủ yếu các yếu tố sau:

- Khối lượng và kích thước cây đá. Cây đá có kích thước và khối lượng càng nhỏ thì thời gian làm đá càng nhanh và ngược lại.

- Nhiệt độ nước muối. Nhiệt độ nước muối khoảng –10oC. Khi giảm nhiệt độ nước muối thì thời gian giảm đáng kể. Tuy nhiên khi nhiệt độ quá thấp thì tiêu tốn điện năng và tổn thất nhiệt tăng.

2 m/s.¸- Tốc độ tuần hoàn của nước muối. Thường tốc độ này không lớn lắm, do tiết diện ngang bể lớn, tốc độ tuần hoàn khoảng 1

Có rất nhiều phương pháp xác định thời gian làm lạnh, theo công thức thực nghiệm của Plank thời gian làm lạnh đá cây được xác định theo công thức:

(3-8)½tm½ = A.bo.(bo+B)/t

 – Thời gian làm đá, giờt

tm- Nhiệt độ nước muối trung bình trong bể, oC

bo - Chiều rộng khuôn, m (Lấy cạnh ngắn của tiết diện lớn nhất của khuôn).

A,B – Là các hằng số phụ thuộc vào tỷ số n = ao/bo là tỷ số giữa cạnh dài trên cạnh ngắn của tiết diện lớn nhất.

Nếu khuôn có n = 1. A = 3120 và B = 0,036

Nếu n = 2 thì A = 4540 và B = 0,026

Nhiệt độ trung bình nước muối trong bể lấy như sau:

- Nước đá đục: tm = -10oC

- Nước đá trong suốt: tm = - 5 đến –7oC

- Nước đá pha lê : tm = - 4 đến –6oC

3.2.5 Tính nhiệt bể đá

3.2.4.1 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che bể đá

Các bể đá thường được đặt bên trong nhà xưởng nên khả năng bị bức xạ trực tiếp rất ít. Vì vậy nhiệt truyền qua kết cấu bao che bể đá chỉ do độ chênh nhiệt độ giữa nước muối bên trong và không khí bên ngoài, gồm 3 thành phần:

- Nhiệt truyền qua tường bể đá Q11

- Nhiệt truyền qua nắp bể đá Q12

- Nhiệt truyền qua nền bể đá Q13

Q1 = Q11 + Q12 + Q13(3-9)

1) Nhiệt truyền qua tường bể đá

tt(3-10)DQ11 = kt.Ft.

Ft - Diện tích tường bể đá, m2. Diện tích tường được xác định từ chiều cao và chu vi của bể. Chiều cao tính từ mặt nền ngoài bể đến thành bể. Chu vi được tính theo kích thước bên ngoài của bể.

tt = tKKN – tmDtt - Độ chênh nhiệt độ bên ngoài và bên trong bể, D

5OC.¸tKKN - Nhiệt độ không khí bên ngoài bể đá. Nhiệt độ này là nhiệt độ trong nhà, nên có thể lấy thấp hơn nhiệt độ tính toán ngoài trời 4

 -15oC¸tm - Nhiệt độ nước muối trong bể đá: tb = -8

kt - Hệ số truyền nhiệt của tường bể đá, W/m2.K

, W/m2.K(3-11)

1 - Hệ số toả nhiệt đối lưu tự nhiên của không khí bên ngoài tường bể đá, W/m2.Ka

2 - Hệ số toả nhiệt đối lưu cưỡng bức của nước muối chuyển động ngang qua tường bên trong bể nước muối, W/m2.Ka

i - Chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu tường bể.li, d

Có thể lấy theo kinh nghiệm như sau:

• Đối với nền và tường : k = 0,58 W/m2.K
• Đối với nắp : k = 0,23 W/m2.K

2) Nhiệt truyền qua nắp bể đá

tn(3-12)DQ12 = kn.Fn.

Fn - Diện tích nắp bể đá được xác định theo kích thước chiều rộng và chiều dài bên trong bể đá, m2 .

tn = tKKN - tKKTD

tKKN - Nhiệt độ không khí bên ngoài bể đá, oC

0oC¸tKKT - Nhiệt độ lớp không khí trong bể ở bên dưới nắp bể đá. Nhiệt độ lớp không khí này chênh lệch so với nước muối vài độ, tức khoảng -10

kn - Hệ số truyền nhiệt ở nắp bể đá, W/m2.K

(3-13)

1 - Hệ số toả nhiệt bên ngoài từ không khí trong phòng bể đá lên nắp của nó, W/m2.K;a

’2 - Hệ số toả nhiệt bên trong từ nắp bể đá ra lớp không khí bên dưới nắp bể , W/m2.K;a

=30mm;d - Chiều dày nắp gỗ: d

 - Hệ số dẫn nhiệt của gỗ, có thể tham khảo theo phụ lục 11 ở cuối sách này, hoặc lấy khoảng 0,5 kCal/m2.h.Kl

3) Nhiệt truyền qua nền bể đá

Có thể tính tổn thất nhiệt qua nền bể đá theo như tính cho nền kho lạnh, cụ thể phân nền bể đá ra 4 vùng, và tổn thất nhiệt qua nền là:

(3-14)

ki – Hệ số truyền nhiệt của các vùng từ 1 đến 4, W/m2.K;

Fi – Diện tích tương ứng của các vùng, m2 .

Để tính toán dòng nhiệt vào qua sàn, người ta chia sàn ra các vùng khác nhau có chiều rộng 2m mỗi vùng tính từ bề mặt tường bao vào giữa buồng.

Giá trị của hệ số truyền nhiệt quy ước kq,W/m2K, lấy theo từng vùng là:

- Vùng rộng 2m dọc theo chu vi tường bao :

kI= 0,47 W/m2.K, FI =4(a+b)

- Vùng rộng 2m tiếp theo về phía tâm buồng:

kII = 0,23 W/m2.K, FII =4(a+b)-48

- Vùng rộng 2m tiếp theo:

kIII = 0,12 W/m2.K, FIII =4(a+b)-80

- Vùng còn lại ở giữa buồng lạnh: :

kIV = 0,07 W/m2.K, FIV =(a-12)(b-12)

Hệ số m đặc trưng cho sự tăng trở nhiệt của nền khi có lớp cách nhiệt:

(3-15)

i - Chiều dày của từng lớp của kết cấu nền, m;d

i - Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, W/m.K;l

Nếu nền không có cách nhiệt thì m = 1.

3.2.4.2 Nhiệt để đông đá và làm lạnh khuôn đá

Nhiệt đông đá và làm lạnh khuôn đá được tính như sau:

Q2 = Q21 + Q22(3-16)

Q21 - Nhiệt làm lạnh nước đá

Q22 - Nhiệt làm lạnh khuôn đá

• Nhiệt làm lạnh nước đá

, W(3-17)

E - Năng suất bể đá, kg/mẻ

 - Thời gian đông đá cho một mẻ, Giây. Thời gian đông đá phụ thuộc vào nhiệt độ bể muối và kích thước khuôn đá, có thể tra theo bảng 3-6 hoặc tính toán theo công thức (3-8).t

qo - Nhiệt lượng cần làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ ban đầu đến khi đông đá hoàn toàn, J/kg.

Nhiệt làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ ban đầu đến khi đông đá hoàn toàn qo được xác định theo công thức:

 (3-18)çt2½qo = Cpn.t1 + r + Cpđ.

Cpn - Nhiệt dung riêng của nước : Cpn = 4186 J/kg.K;

r - Nhiệt đông đặc : r = 333600 J/kg (80 Kcal/kg);

Cpđ - Nhiệt dung riêng của đá: Cpđ = 2090 J/kg.K (0,5 kCal/kg.K);

t1 - Nhiệt độ nước đầu vào, có thể lấy t1= 30oC;

 -10oC.¸t2 - Nhiệt độ cây đá: t2 = -5

Thay vào ta có:

, J/kg(3-19)çt2½qo = 4186.t1 + 333600 + 2090.

2) Nhiệt làm lạnh khuôn đá

(3-20)

M - Tổng khối lượng khuôn đá, kg.

Tổng khối lượng khuôn bằng số lượng khuôn nhân với khối lượng một khuôn đá. Khối lượng khuôn đá tham khảo bảng 3-6. Khối lượng khuôn 50 kg là 27,2 kg.

Cpk - Nhiệt dung riêng của khuôn, Khuôn làm bằn tôn tráng kẽm.

3oC.¸tK1, tK2 - Nhiệt độ khuôn ban đầu và khi đá đã hoàn thiện. Nhiệt độ khuôn ban đầu có thể lấy tương đương nhiệt độ nước, nhưng nhiệt độ khuôn khi kết thúc đông đá nhỏ hơn nhiệt độ trung bình của cây đá khoảng 2

3.2.4.3 Nhiệt do bộ cánh khuấy gây ra

Bộ cánh khuấy được bố trí bên ngoài bể muối. Vì vậy nhiệt năng do bộ cánh khuấy tạo được xác định theo công thức sau đây:

.N, W (3-21)hQ3 = 1000.

- Hiệu suất của động cơ điện.h

N – Công suất mô tơ cánh khuấy (kW), có thể tham khảo công suất mô tơ của các bộ cánh khuấy của MYCOM (Nhật) cho ở bảng 3-8 dưới đây

Bảng 3-8: Đặc tính kỹ thuật các bộ cánh khuấy MYCOM (Nhật)

Model	Tốc độ, (v/phút)	Lưu lượng(m3/phút)	Công suất(kW)	Năng suấtbể đá
180 VGM230 VGM250 VGM300 VGM350 VGM400 VGM	1000 v/phút	7,512,817,022,534,040,0	1,51,52,23,75,57,5	35¸ 1415 v 1920 v 2425 v 2930 ¸ 910 ¸5
Bảng 8

3.2.4.4 Nhiệt do nhúng cây đá

Tổn thất nhiệt do làm tan đá được coi là tổng công suất cần thiết để làm lạnh khối đá đã bị làm tan nhằm rút đá ra khỏi khuôn.

, W(3-22)

n – Số khuôn đá;

g – Khối lượng phần đá đã tan, kg;

qo – Nhiệt lượng cần thiết để làm lạnh 01 kg đá từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cây đá, J/kg;

f – Diện tích bề mặt cây đá. Đối với loại 25kg f=0,75m2, đối với loại 50 kg f =1,25m2;

 = 0,001m. Tuy nhiên cần lưu ý, khi thời gian sử dụng lâu, các khuôn đá có thể bị móp méo, thì độ dày yêu cầu có thể cao hơn.d - Chiều dày phần đá đã tan khi nhúng, m. Để có thể rút đá ra khỏi khuôn cần làm tan đá một lớp dày d

= 900 kg/m3 ;r- Khối lượng riêng của đá: r

- Thời gian đông đá, Giây.t

3.2.4.5 Tổn thất nhiệt ở phòng bảo quản đá

Nếu hệ thống có sử dụng kho bảo quản đá cùng chung máy lạnh thì cần phải xác định thêm tổn thất nhiệt ở kho bảo quản đá. Trường hợp kho bảo quản đá có hệ thống lạnh riêng, thì mọi tính toán sẽ được tiến hành như tính kho lạnh. Các tổn thất ở kho bảo quản đá bao gồm các tổn thất giống như kho lạnh, cụ thể như sau:

- Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che.

- Tổn thất mô tơ quạt dàn lạnh

- Tổn thất do đèn chiếu sáng

- Tổn thất do vào ra nhập và xuất đá (tổn thất mở cửa).

- Tổn thất do người vận hành.

- Tổn thất do xả băng dàn lạnh.

* Diện tích phòng bảo quản đá:

.H) (3-23)bF = G / (g.

G – Sức chứa yêu cầu của kho đá, tấn;

g – Hệ số chất tải đá: g = 0,8 tấn/m3;

 = 0,85;b- Hệ số đầy b

H – Chiều cao kho chứa đá, m.

3.2.4.6 Các thiết bị phụ máy đá cây

3.2.5.1 Dàn lạnh bể đá

Dàn lạnh trong hệ thống máy đá cây được đặt chìm bên trong bể muối. Các dàn lạnh được cung cấp dịch lỏng theo kiểu ngập, nước muối chuyển động cưỡng bức qua dàn nhờ bộ cánh khuấy.

Dàn lạnh bể đá thường được sử dụng có các dạng chủ yếu sau đây:

- Dàn lạnh kiểu panel

- Dàn lạnh kiểu xương cá

- Dàn lạnh ống đồng (sử dụng trong hệ thống lạnh môi chất frêôn)

1) Dàn lạnh kiểu panel

Dàn lạnh kiểu bay hơi được sử dụng tương đối nhiều tại Liên Xô (cũ) để làm lạnh nước muối.

Dàn gồm các ống góp trên và ống góp dưới. Các ống trao đổi nhiệt có dạng ống thẳng đứng nối giữa 2 ống góp. Dàn lạnh kiểu panel có ưu điểm là dễ chế tạo, nhưng chiếm thể tích tương đối lớn làm cho kích cỡ bể đá lớn làm tăng chi phí đầu tư và vận hành.

Các thông số kỹ thuật của dàn lạnh pênl làm lạnh nước muối như sau:

0,8 m/s.¸- Tốc độ nước muối trong bể (qua dàn): 0,5

 580 W/m2.K.¸- Hệ số truyền nhiệt : k = 460

 6 oK.¸- Độ chênh nhiệt độ: 5

 3500 W/m2.¸- Mật độ dòng nhiệt: qkf = 2900

 320 m2.¸- Diện tích dàn : 20

Hình 6

1- Bình giữ mức-tách lỏng; 2- Hơi về MN; 3- Ống góp hơi; 4- Ống góp lỏng; 5- Lỏng vào; 6- Xả tràn; 7- Tháo nước; 8- Xả cạn; 9- Lớp cách nhiệt; 10- Xả dầu; 11- Van AT

Hình 3-6: Dàn lạnh panel

2) Dàn lạnh xương cá

Trên hình 3-7 là cấu tạo dàn lạnh xương cá được sử dụng rất rộng rãi để làm lạnh chất lỏng. Dàn lạnh gồm các ống góp trên và dưới, các ống trao đổi nhiệt nối giữa các ống góp có dạng uốn cong giống như xương cá. Với việc uốn cong ống trao đổi nhiệt như vậy nên hạn chế được chiều cao của bể nhưng vẫn đảm bảo đường đi của môi chất đủ lớn để tăng thời gian tiếp xúc.

Đối với hầu hết các dàn lạnh xương cá, phương pháp cấp dịch là kiểu ngập lỏng. Dịch lỏng cấp cho dàn lạnh được cấp từ bình giữ mức và luôn duy trì ngập trong dàn lạnh.

Dàn lạnh xương cá có nhược điểm là chế tạo tương đối khó so với những kiểu khác nhất là các khâu uốn ống và hàn các ống vào ống góp. Tuy nhiên cấu tạo dàn lạnh xương cá gọn nên được sử dụng rất phổ biến.

5 dãy.¸Dàn lạnh xương cá được chế tạo theo từng mô đun nên có thể dễ dàng tăng công suất của dàn. Mỗi mô đun gồm 01 ống góp trên và 01 ống góp dưới, các ống trao đổi nhiệt có thể bố trí từ 3

Hình 3-7: Cấu tạo dàn lạnh xương cá

3.2.5.2 Bình giữ mức - tách lỏng

Trên hình 3-8 trình bày bản vẽ cấu tạo bình giữ mức - tách lỏng thường hay được sử dụng cho máy đá cây, bình này còn gọi là bình giữ mức tách lỏng kiểu đuôi chuột vì có phần chân đế giống đuôi chuột. Nhiệm vụ của bình trong hệ thống máy đá là:

- Chứa, cấp và duy trì dịch lỏng luôn ngập đầy trong dàn lạnh bể đá.

- Tách lỏng cho môi chất hút về máy nén.

8mm, cách đều 20mm, có tác dụng chắn lỏng, làm cho các hạt lỏng không thể theo hơi hút về máy nén.¸6FMức dịch trong dàn lạnh được khống chế bằng van phao. Các tấm chắn được làm từ tôn dày 3mm, trên các tấm chắn có khoan các lổ

Bình giữ mức tách lỏng có trang bị van phao, van an toàn, đồng hồ áp suất và đường ống vào ra.

A- ống hút về máy nén; B- ống lắp van an toàn và đồng hồ áp suất; C- ống môi chất về dàn lạnh; D- ống cấp dịch vào; E- ống lỏng vào dàn lạnh; F- ống hồi dầu; G,H- ống bắt van phao.

Hình 3-8: Bình tách giữ mức – tách lỏng

3.2.7 Chọn máy nén lạnh

Máy lạnh MYCOM được sử dụng rất nhiều để trong kỹ thuật lạnh Việt Nam. Dưới đây chúng xin giới thiệu các thông số kỹ thuật của máy lạnh MYCOM.

Trên bảng 3-9 là công suất nhiệt và công nén đoạn nhiệt của máy nén MYCOM (Nhật). một trong những chủng loại máy được sử dụng rất rộng rãi ở nước ta. Máy nén MYCOM có đặc điểm bền, đẹp và rất gọn.

Đối với các hệ thống lớn thường sử dụng máy nén trục vít của YORK - FRICK (Mỹ)

Hình 9

Hình 3-9: Máy nén lạnh MYCOM

Hình 3-9: Máy nén lạnh MYCOM

Bảng 3-9: Năng suất nén và công suất trên trục của máy lạnh MYCOM 1 cấp

Ne, kW 00C 11,630,645,861,062,393,4124,5155,7 11,931,747,563,368,4102,6136,8171,1 12,533,550,366,973,4110,1146,8183,5 -5 11,329,744,659,460,690,9121,2151,5 11,530,746,061,465,398,0130,7163,3 12,232,648,965,170,3105,5140,7175,8 -10 10,728,342,456,457,686,4115,2144,0 10,9,02 29,143,758,461,291,8122,4153,0 11,731,146,662,266,299,3132,4165,4 -15 10,026,239,452,653,680,4107,1133,9 10,227,240,754,456,384,4112,5140,7 10,9 29,143,658,161,191,7122,2152,8 -20 9,123,935,947,848,873,297,6122,1 9,324,937,249,750,776,0101,3126,7 10,026,740,053,355,383,0110,6138,3 -25 8,121,432,042,843,665,487,2109,0 8,422,233,444,544,666,889,111,4 9,023,935,947,849,073,497,9122,4 Qo, kW 00C 61,3161,6242,3323,1329,4494,1658,7823,4 62,1163,9245,8327,7334,2501,2688,3835,4 63,1166,3249,4332,7339,1508,7678,3847,8 -5 49,5130,4195,6260,9265,9398,9531,9664,8 50,9134,1201,2268,2274,7412,1549,4686,8 51,6136,1204,0272,0278,5417,7557,0696,3 -10 39,3103,7155,5207,4211,4317,1422,7528,4 41,1108,3162,6216,7223,1334,6446,2557,8 41,6109,7164,7219,6225,9338,9451,9564,8 -15 30,780,8121,3161,7164,9247,3329,7412,2 32,686,0129,1172,2178,5267,8357,1446,3 33,187,1130,7174,4180,7271,0361,4451,8 -20 23,461,692,3123,1125,6188,4251,2313,9 25,467,1100,5134,0140,3210,5280,6350,8 25,767,9101,7135,7142,0213,0284,0354,9 -25 17,345,468,391,092,8139,1185,5231,9 19,350,776,1101,6107,8161,7215,6269,4 19,551,577,2103,0109,1163,6218,2272,8 Thể tích quét, m3/h 71,0187,2280,7374,2381,0572,6764,1954,3 71,0187,2280,7374,2381,0572,6764,1954,3 71,0187,2280,7374,2381,0572,6764,1954,3 Ký hiệu N2WAN4WAN6WAN2WBN4WBN6WBN8WBN12WB F2WA2 F4WA2F6WA2F2WB2F4WB2F6WB2F8WB2F12WB2 F2WA5 F4WA5F6WA5F2WB5F4WB5F6WB5F8WB5F12WB5 Môi chất R717 R22 R502

Bảng 9

 

Bảng 3-10: Thông số kỹ thuật của máy nén MYCOM

124WB 62WB 42WB 62WA 42WA 12WB 8WB 6WB 4WB 8WA(J) 6WA(J) 4WWA(J) 2WA NH3, R22, R502, R12, PROPANE MÁY NÉN PISTON, KIỂU HỞ L12 / H4 L6 / H2 L4/ H-2 130 100 1200 1145 381 573 191 381 191 L-6/H-2 L-4/H-2 95 76 1450 281 94 187 94 12 8 6 4 130 100 1200 1.145 764 573 381 8 6 4 2 95 76 1450 374 281 187 1100100 71 TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐAI HOẶC TRỰC TIẾP 100,66,33 100, 66,33 100, 50 100, 66,33 100, 50 ISO VG68 HOẶC TƯƠNG ĐƯƠNG 55 125A 80A 125A 80A 2x80A 2x50A 2x80A 2x50A 3.100 26,5 100A 65A 90A 65A 65A 50A 65A 50A 1.500 25 80A 65A 80A 65A 65A 50A 65A 50A 1.440 17 65A 40A 65A 40A 50A 40A 50A 40A 840 14 50A 40A 50A 40A 50A 40A 50A 40A 720 100, 66, 33 100, 7550, 25 100, 66, 33 100, 50 100, 7550, 25 100,66,33 100, 50 100   52 125A 2 x 80A 2500 26 100A 125A 90A 100A 1150 25 90A 100A 80A 90A 1410 20 90A 80A 1100 17 80A 90A 65A 80A 820 650 14 65A 80A 65A 700 560 12 50A 65A 50A 580 500 5 40A 40A 370 ĐẶC TÍNH - - - Mm mm V/phút m3/h - % - Lit NH3 R22, R502 NH3 R22, R502 kg MÔI CHẤT DẠNG SỐ XI LANH ĐƯỜNG KÍNH HÀNH TRÌNH TỐC ĐỘ MAX LƯU LƯỢNG Ở nmax DẪN ĐỘNG MỨC GIẢM TẢI DẦU LẠNH SỐ LƯỢNG DẦU ỐNGHÚT ỐNGĐẨY A J ĐƯỜNG ỐNG VÀO RA KHỐI LƯỢNG