0.2 Hệ thống lạnh máy đá  (Page 16/18)

* Nhiệt truyền qua nắp:

Quá trình truyền nhiệt ở đây có thể coi như qua vách phẳng, nên được tính như sau:

Q11N = kN.FN.(tKKN - tKKT) (3-28)

FN – Diện tích nắp cối đá, FN = .d12/4, m2

tKKN, tKKT – Nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong cối đá, oC

Nhiệt độ không khí bên ngoài là nhiệt độ trong nhà nên có thể lấy thấp hơn nhiệt độ tính toán vài độ, nhiệt độ không khí bên trong có thể lấy khoảng tKKT = 3-3oC

kN – Hệ số truyền nhiệt của nắp, W/m2.K

$k_N=\frac{1}{\frac{1}{{\alpha }_1}+\sum \frac{{\delta }_i}{{\lambda }_i}+\frac{1}{\alpha {\text{'}}_2}}$ (3-29)

1, ’2 – Hệ số toả nhiệt của không khí bên ngoài và bên trong nắp cối đá, W/m2.K;

i, i – Chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu.

2) Nhiệt truyền kết cấu bao che bể nước tuần hoàn

Ở bể nước tuần hoàn quá trình truyền nhiệt thực hiện từ môi trường không khí bên ngoài vào nước lạnh bên trong bể.

Q12 = kB.FB.(tKKN – tB) (3-30)

FB – Diện tích thành bể nước, m2 ;

tKKN, tB – Nhiệt độ không khí bên ngoài và nước bên trong bể, oC;

Nhiệt độ nước tuần hoàn lấy khoảng 2 3oC.

kB – Hệ số truyền nhiệt từ không khí vào nước tuần hoàn, W/m2.K

$\begin{array}{}\alpha \text{rSub { size 8{2} } } } } } } {}}\\ \frac{1}{}\\ \frac{1}{{\alpha }_1}+\sum \frac{{\delta }_i}{{\lambda }_i}+\\ \frac{1}{}\\ k_B=\\ \end{array}$ (3-31)

1, ”2 – Hệ số toả nhiệt của không khí bên ngoài và nước bên trong bể nước tuần hoàn lên vách bể, W/m2.K;

i, i – Chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu.

Bể nước tuần hoàn có dạng khối hộp. Độ cao của bể tuần hoàn khoảng 250350mm, các cạnh lớn hơn đường kính ngoài của cối đá khoảng 50100mm. Như vậy căn cứ vào đường kính cối đá có thể xác định được sơ bộ kích thước bề nước tuần hoàn để xác định tổn thất nhiệt.

3) Nhiệt truyền kết cấu bao che bình giữ mức- tách lỏng

Bình giữ mức – tách lỏng có cấu tạo khá nhỏ, diện tích bề mặt khoảng 11,5m2, bên ngoài bọc mút cách nhiệt dày 3050mm. Do kích thước bình nhỏ và được bọc cách nhiệt tốt nên, tổn thất nhiệt qua bình có thể bỏ qua. Trong trường hợp cần chính xác có thể tính theo công sau:

Q13 = kGM.t.l(3-32)

t = tKKN – to

tKKN - Nhiệt độ không khí bên ngoài, oC ;

to - Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh bên trong bể, lấy to = -20oC

l – Chiều dài bình, m

kGM - Hệ số truyền nhiệt qua vách bình giữ mức:

$k_{\text{GM}}=\frac{1}{\frac{1}{\pi \text{.}{d}_1\text{.}{\alpha }_1}+\sum \frac{1}{2\text{.}\pi \text{.}{\lambda }_i}\text{.}\text{ln}\frac{d_{i+1}}{d_i}+\frac{1}{\pi \text{.}{d}_2\text{.}{\alpha }_2}};W/m\text{.}K$ (3-33)

1 - Hệ số toả nhiệt từ không khí bên ngoài lên vách bình, W/m2.K;

2 - Hệ số toả nhiệt từ vách bình vào môi chất lạnh ở trạng thái lỏng, có thể lấy giống bên trong vách cối đá vảy, W/m2.K;

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

di, di+1 - đường kính trong và ngoài của các lớp vật liệu, m;

d1, d2 - đường kính ngoài cùng và trong cùng của các lớp vật liệu, m

3.3.3.2 Nhiệt để làm lạnh đá

$Q_2=M\frac{q_o}{\text{24}x\text{3600}}$ , W(3-34)

M – Khối lượng đá được sản xuất trong 1 ngày đêm, về giá trị đúng bằng năng suất cối đá, kg

24x3600 Qui đổi ngày đêm ra giây, đó là thời gian làm việc .

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:

qo = Cpn.t1 + r + Cpđ.t2

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

r - Nhiệt đông đặc : r = 333600 J/kg

Cpđ - Nhiệt dung riêng của đá: Cpđ = 2090 J/kg.K